数据结构与算法三（冒泡排序、选择排序、插入排序）

排序：将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列（升序与降序）
列表排序：将无序列表变为有序列表

• 输入：列表
• 输出：有序列表
• 内置排序函数：sort()
  **常见的排序算法有：**冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、堆排序、归并排序、希尔排序、计数排序、基数排序
  （1）冒泡排序（Bubble Sort）（原地排序）
• 列表每两个相邻的数，如果前面比后面大，则交换这两个数。
• 一趟排序完成后，则无序区减少一个数，有序区增加一个数
• 代码关键点：趟数、无序区范围
  时间复杂度为O(n²)

def bubble_sortup(li):#冒泡排序升序
    for i in range(len(li)-1):#第i趟
        exchange=False#增加一个标志位，当某一趟结束后列表顺序没有改变，说明列表已经排好
        for j in range(len(li)-1):
            if li[j]>li[j+1]:
                li[j],li[j+1]=li[j+1],li[j]
                exchange=True
            print(li)
        if not exchange:
            return

def bubble_sortdown(li):#冒泡排序降序
    for i in range(len(li)-1):
        exchange=False#增加一个标志位，当某一趟结束后列表顺序没有改变，说明列表已经排好
        for j in range(len(li)-1-i):
            if li[j]<li[j+1]:
                li[j],li[j+1]=li[j+1],li[j]
                 exchange=True
            print(li)
        if not exchange:
            return
                        
import random
li1=[random.randint(0,1000) for i in range(1000)]
print(li1)#列表是无序的
bubble_sortup(li1)
print(li1)#冒泡排序后变为升序

li2=[random.randint(0,1000) for i in range(1000)]
print(li2)#列表是无序的
bubble_sortdown(li2)
print(li2)#冒泡排序后变为降序

（2）选择排序（Select Sort）

• 一趟排序记录最小的数，放到第一个位置
• 再一趟排序记录列表无序区最小的数，放到第二个位置
• 算法关键点：有序区和无序区、无序区最小数的位置
  时间复杂度为O(n²)

def select_sort(li):
    for i in range(len(li)-1):#i表示第几趟
        min_loc=i
        for j in range(i+1,len(li)):
            if li[j]<li[min_loc]:
                min_loc=j
        li[i],li[min_loc]=li[min_loc],li[i]
        print(li)
        
li=[3,4,2,1,5,6,8,7,9]
print(li)
select_sort(li)

（3）插入排序

• 初始时手里（有序区）只有一张牌
• 每次（从无序区）摸一张牌，插入到手里已有牌的正确位置
• 时间复杂度为：O(n²)

def insert_sort(li):
    for i in range(1,len(li)):#i表示摸到牌的下标
        tmp=li[i]
        j=i-1#j指的是手里的牌的下标
        while j>=0 and li[j]>tmp:
            li[j+1]=li[j]
            j-=1
        li[j+1]=tmp
        print(li)
li=[3,2,4,1,5,7,9,6,8]
print(li)
insert_sort(li)